Симеон Дени Пуассон

МОСКОВСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ГУМАНИТАРНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ  им. М.А. Шолохова

 

Факультет: «Психологии и управления человеческими ресурсами»

Направление: «Менеджмент»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

по  дисциплине: «Статистика»

на  тему: «Симеон Дени Пуассон»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил:

студент I курса

очного отделения

Преподаватель:

Качалова Галина Алексеевна

 

 

 

 

 

Москва, 2012

Детские годы, учеба.

 

   Великий французский математик, механик и физик Симеон Дени Пуассон родился в 1781 году в небольшом местечке Питивьер. Мать будущего ученого исключительно по слабости своего здоровья вынуждена была отдать крохотного сына одной знакомой крестьянке-кормилице, жившей в деревне недалеко от Питивьера.

 

Однажды Пуассон-отец задумал  навестить своего сына. Он явился в  деревню, где жила кормилица. Не застав ее дома (она была в поле), проник в помещение и к своему ужасу  увидел там такую картину: ребенок  был подвязан к самому потолку. Как  потом выяснилось, это было сделано  для того, чтобы сберечь младенца от нападения прожорливых свиней, которые табунами бродили вокруг маленького домика со слабыми запорами.

 

Впоследствии, когда Пуассон  сделался украшением французской науки, он довольно часто вспоминал этот житейский случай и свой рассказ всегда дополнял шуткой: «Без сомнения, – говорил он, – я качался из стороны в сторону и таким образом мне на роду было написано исследовать движение маятника».

 

   Когда Пуассон подрос, отец долго думал, какому ремеслу научить своего сына. Сначала надевался сделать из него нотариуса. Но поразмыслив, решил, что этот вид работы будет сыну непосилен, так как здесь, помимо знаний, надо еще иметь врожденную ловкость и изворотливость.

 

После долгих размышлений  заботливый папаша остановился на ремесле  цирюльника, т.е. на профессии деревенского врача-хирурга который все болезни  лечит кровопусканием. Занятие цирюльника, по мнению Пуассона-отца не требовало  больших знаний, а только некоторой  сноровки, которая достигается небольшой  выучкой и главным образом  практикой.

 

Для изучения облюбованного  ремесла Симеон отправился в местечко Фонтенбло к цирюльнику Ланфану, который приходился ему дядей. Но на этом поприще Пуассона подстерегла  неудача.

 

Чтобы выучить кровопусканию, дядя давал ему ланцет и заставлял  прокалывать жилки на капустном  листе. «Как ни приметны эти проклятые  жилки, – говорил много позднее  с большим юмором Пуассон, но я  никогда не мог попасть ланцетом ни в одну из них, когда смотрел  на них прямо; а иногда попадал, когда  смотрел искоса. Моя неловкость сильно огорчала дядю, и меня возвратили домой».

 

   Отец Пуассона получал издававшийся в Париже «Журнал Политехнической школы», в котором много места отводилось математике. Симеон, рано полюбивший чтение, просматривал этот журнал и решал помещенные в нем задачи. Без руководства и помощи со стороны он справлялся с решением довольно трудных задач, правда, иногда достигал цели окольными путями.

 

   Из всех задач Пуассону особенно понравилась та, которая впоследствии стала называться «задачей Пуассона»: «Некто имеет двенадцать пинт вина [пинта – старинная мера жидкости, равная приблизительно 0,568 литра] и хочет подарить из него половину, но у него нет сосуда в шесть пинт; у него два сосуда, один в восемь, а другой в пять пинт; спрашивается, каким образом налить шесть пинт в сосуд восьми пинт?»

 

— Эта задача, – заявил Пуассон, – определила мою судьбу. Я решил, что непременно буду математиком».

 

   Как же решил эту задачу маленький Пуассон. Решал он ее по соображению. Вот как он рассуждал: «У нас три сосуда: первый вместимостью в 12 пинт, второй – в 8 пинт, третий – в 5 пинт. Только с помощью этих сосудов, не имея ничего больше под руками, надо отлить во второй сосуд 6 пинт вина. Очевидно, для этого придется выполнить ряд переливаний».

Сосуды	I	II	III
Вместимость	12	8	5
До переливания	12	0	0	Перельем во II сосуд 8 пинт, а остальные 4 пинты вольем в III сосуд
После первого   переливания	0	8	4	Перельем из III сосуда в I – 4 пинты и в освободившийся III сосуд вольем из II 5 пинт
После второго переливания	4	3	5	Перельем из III сосуда в I – 5 пинт
После третьего переливания	9	3	0	Перельем из II сосуда в III – 3 пинты
После четвертого переливания	9	0	3	Перельем из I сосуда во II – 8 пинт
После пятого переливания	1	8	3	Перельем из II сосуда в III до полного наполнения этого III сосуда – 2 пинты
После шестого   переливания	1	6	5

Во втором сосуде окажется 6 пинт вина. Задача решена.

 

   Отец заметил увлечение сына математикой и отдал его на воспитание учителю по фамилии Бильи.

 

Опытный учитель разгадал математическую одаренность мальчика и предоставил ему «свободу действий». Он подбирал Пуассону нужную математическую литературу для самостоятельного изучения и был бесконечно рад его успехам.

 

Между Бильи и Пуассоном  завязалась крепкая дружба, которая  не прекращалась и тогда, когда Пуассон  сделался знаменитостью. Каждый раз, когда  выдающийся ученый выступал со своими научными сообщениями, в зале можно  было встретить седовласого «древнего» старичка, который с большим вниманием  слушал каждое слово академика. Этим стариком был Бильи, не пропускавший ни единого выступления своего бывшего  ученика. В перерыве он рад был  поделиться с присутствующими, что  Пуассон его ученик, что он первый открыл в нем столь высокое  математическое дарование.

 

В Политехническую школу  в Париже Пуассон поступил 17 лет.

 

Своими глубокомысленными  ответами он не раз приводил в изумление  профессоров. Раз на лекции, которую  читал знаменитый математик Лагранж, была названа теорема, прямое доказательство которой, по словам лектора, якобы «трудно  найти». Каково было изумление Лагранжа, когда на другой день, на следующей  лекции поднялся Пуассон и подал  профессору небольшой листок с прямым доказательством теоремы, упомянутой на предыдущей лекции. Доказательство вполне удовлетворило Лагранжа.

 

Второй случай произошел  на экзамене знаменитого математика и астронома Лапласа. Он задал  Пуассону весьма трудный вопрос, думая  этим озадачить «первого ученика», но к своему большому удивлению услышал  от него четкий, вполне исчерпывающий  ответ. Этот ответ был настолько  оригинальным, что прославленный  ученый был вынужден признать его  «изящным».

Основные труды.

 

   Пуассон внес огромный вклад в науку. Число учёных трудов Пуассона превосходит 300. Его труды охватывают астрономию, механику, физику и математику. Член Парижской академии наук, профессор Парижского университета и политехнической школы, почетный член Петербургской академии наук и научных учреждений и организаций других стран, Пуассон был всемирно признан как ученый.

 

    Многочисленные работы его посвящены различным проблемам математики, теоретической и небесной механике, математической физике. Ему принадлежит много результатов в области чистой математики, особенно в дифференциальном и интегральном исчислении (интеграл Пуассона, формула суммирования Пуассона и др.), в теории дифференциальных и разностных уравнений. Нельзя, наконец, не сказать о существенном вкладе Пуассона в теорию вероятностей. Вслед за Лапласом он уделял большое внимание применениям теории вероятностей в уголовном судопроизводстве. Один из его больших трактатов так и называется «Исследования о вероятности приговоров в уголовных и гражданских делах».

  

   В работах Пуассона очень часто видно стремление связать формальные математические рассуждения не только с естественными науками, но и с общественно важными вопросами. Таков и его трактат «О преимуществе банкира при игре в тридцать и сорок». Вряд ли нужно осуждать Пуассона за стремление «помочь обогащению банкиров», лучше вспомнить о том, что теория игр, в том числе и азартных, была очень существенной для становления и развития теории вероятностей, а сейчас и сама стала самостоятельным и жизненно необходимым разделом математической науки. Двухтомный его труд «Трактат механики» (первое издание вышло в 1811 году) в продолжение многих лет считался лучшим учебником по аналитической механике.

 

   В 1829г. Пуассон положил начало теории девиации. В его исследования прикладного характера важное место занимают работы по внешней баллистике и гидродинамике. В теории упругости дал общие методы интегрирования уравнений теории упругости, построил уравнение движения при произвольных начальных данных, ввел константу, которая теперь носит его имя. Существенное значение имеют работы Пуассона, посвященные определенным интегралам, уравнениям в конечных разностях, дифференциальным уравнениями с часиными производными, теории вероятностей, вариационному исчислению, рядам. В общей теории уравнений Пуассону принадлежит оригинальный метод исключения переменных. В теории рядов он заложил основы современной теории суммирования расходящихся рядов. Пуассон независимо от Ф. Бесселя открыл функции, которые теперь называются бесселевыми, и дал их разложения в полурасходящиеся ряды. В дифференциальной геометрии ему принадлежит работа о кривизне поверхностей.

 

   И, конечно, всем, кто изучает теорию вероятностей или использует для своих целей вероятностные расчеты, знакомо распределение Пуассона. Так называется формула, позволяющая для многих задач вычислять распределение случайных величин. С помощью этой формулы можно, например, подсчитать вероятность того, что в коллективе, состоящем из 1999 человек, ровно k человек родились в тот же день, что и Пуассон (k = 0,1,2,3,4,....). Можно вычислить как распределены опечатки в какой-нибудь книге при условии, что существует постоянная вероятность того, что любая буква будет набрана наборщиком неправильно. Хорошо описывается формулой Пуассона и процесс радиоактивного распада, скажем, радия.(Этот процесс заключается в превращении ядра атома радия в ядро атома радона с испусканием альфа-частицы. Распад каждого отдельного ядра происходит независимо от состояния других ядер, и вероятность такого распада в единицу времени есть величина постоянная).

   Широко известны работы Пуассона в области небесной механики: ученый исследовал устойчивость движения планет Солнечной системы, занимался решением задач о возмущении планетных орбит и движении Земли вокруг ее центра тяжести. Полученное им выражение для силы тяжести, учитывающее распределение масс внутри планеты, применялось в конце 20 в. для уточнения формы Земли исходя из точных измерений траекторий искусственных спутников. В круг его интересов входили также вопросы, связанные с атмосферным электричеством, природой сил поверхностного натяжения, распространением волн в глубоком бассейне, изменением горизонтальной составляющей магнитного поля Земли.

 

   Пуассон любил математику, занимался ею с увлечением. Будучи уже известным ученым, он любил часто повторять: «В жизни нет ничего лучшего, как изучать и преподавать математику».

 

Умер Пуассон в Париже 25 апреля 1840 году.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Литература

 

1. Б. И. Геллер, Ю. М. Брук. Симеон Дени Пуассон // Они создавали физику (приложение к журналу «Квант», N 2/98), М.:Бюро «Квантум», 1998 г.

 

2. Мега энциклопедия // Симеон Дени Пуассон [Электронный ресурс].-Режим доступа (http://www.megabook.ru/Article.asp?AID=665426)

 

3. Мудрамакитра. Биографии ученых// Симеон Дени Пуассон [Электронный ресурс].-Режим доступа (http://mudra.org.ua/index.php?act=13&group=13&thread=13&article=79&page_type=2&lang=ru)